Effects of Thickness of the Corn Seed Coat on the Strength of Processed Biological Materials

Wytrzymałość oraz energia przetworzonych materiałów biologicznych zależą w dużej mierze od ich właściwości. Pomimo licznych dostępnych badań, związek pomiędzy wewnętrzną strukturą ziaren kukurydzy a ich właściwościami mechanicznymi nie został jeszcze w pełni wyjaśniony. Celem niniejszej pracy jest zbadanie zależności pomiędzy składem wewnętrznym ziaren kukurydzy a ich właściwościami mechanicznymi, poprzez analizę wpływu grubości okrywy nasiennej na podatność ziarna na pękanie. W ramach tego celu wyróżniono wybrane właściwości fizyczne ziaren kukurydzy, takie jak długość, szerokość i grubość, a następnie przeprowadzono statyczną próbę ściskania na maszynie wytrzymałościowej Insight 50 kN (MTS Systems Corporation, Eden Prairie, MN, USA) z systemem testowym do eksperymentalnej weryfikacji zachowań materiałów biologicznych podczas ściskania. Po przeprowadzeniu testu ściskania, zmierzono również grubość okrywy nasiennej przy użyciu mikroskopu laboratoryjnego. Wyniki wskazują na istnienie korelacji między grubością okrywy nasiennej a siłą, odkształceniem oraz energią właściwą dla masy w punkcie biopolowym. Przedstawione dane stanowią podstawę do opracowania mechanistycznego modelu pękania, uwzględniającego zmienne właściwości wytrzymałościowe okrywy nasiennej i bielma jako elementów strukturalnych ziarniaków. Dalsze badania powinny koncentrować się na określeniu właściwości wytrzymałościowych w warunkach dynamicznych oraz ujawnieniu zależności między szybkością obciążenia, właściwościami wytrzymałościowymi a strukturą wewnętrzną dla różnych odmian kukurydzy, co pozwoli na lepsze odzwierciedlenie zmienności charakterystycznej dla rzeczywistego procesu obróbki mechanicznej.